據(jù)悉,Micro LED正作為光通信、增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實以及可穿戴設備的下一代顯示技術嶄露頭角。金屬鹵化物鈣鈦礦因其高效的發(fā)光能力、長程載流子傳輸以及可擴展制造的特性，被認為是制造高亮度LED顯示器的理想候選材料。

然而，制造適用于Micro LED顯示的鈣鈦礦薄膜面臨著技術挑戰(zhàn)。例如，鈣鈦礦薄膜可能表現(xiàn)出不均勻的光發(fā)射，其表面在光刻工藝中可能會不穩(wěn)定。因此，需要解決方案使鈣鈦礦薄膜能夠與Micro LED器件兼容。

近日，由中國科學院理化技術研究所、吉林大學、中國科學技術大學組成的聯(lián)合研究團隊在克服這些挑戰(zhàn)方面取得了重大進展。該團隊開發(fā)了一種用于連續(xù)晶態(tài)鈣鈦礦薄膜遠程外延生長的新方法。這一技術實現(xiàn)了像素小于5μm的超高分辨率Micro LED的無縫集成。

相關研究成果以“Remote epitaxial crystalline perovskites for ultrahigh.resolution micro-LED displays”發(fā)表于1月15日的《Nature Nanotechnology》學術期刊上。研究中描述了一種利用石墨烯中間層在4平方厘米面積上實現(xiàn)連續(xù)晶態(tài)鈣鈦礦薄膜遠程外延生長的技術。此方法有效消除了晶粒邊界，并實現(xiàn)了純正的晶體面外取向。

圖片來源：Nature Nanotechnology

利用這些單晶鈣鈦礦自由懸浮薄膜，研究人員在Micro LED中取得了顯著成果，包括16.1%的EQE電致發(fā)光效率、400000nit的亮度，以及像素尺寸為4μm的超高分辨率。

這種晶體薄膜可與電子背平面集成，構建Micro LED顯示器，對每個像素進行獨立的動態(tài)控制，用于靜態(tài)圖像和視頻顯示。該研究成果為外延鈣鈦礦提供了一個新技術平臺，可將明亮、高效、均勻的光發(fā)射與LED電子裝置進行單片集成，從而制造出像素尺寸小于10μm的超高分辨率Micro LED顯示屏。